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中国科研团队攻克难关,终结钙钛矿电池“寿命瓶颈”难题

2025-03-09 09:52:48 来源:证券时报
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简介:钙钛矿技术作为下一代光伏技术备受关注,其优势明显,但稳定性曾是产业化难题。近日,华东理工大学团队在《科学》杂志发表成果,提出用石墨烯增强钙钛矿材料稳定性的新方法,使太阳能电池在高温强光下工作3670小时仍能保持97%的发电效率,创纪录。目前,钙钛矿电池技术正逐渐成熟,2025年有望实现大规模商业化应用,2030年其在中国光伏组件的渗透率有望达30%。A股市场中,相关上市公司超20家,部分公司业务进展快,但钙钛矿电池概念股也有不少回撤幅度较大。

钙钛矿技术是下一代光伏技术的热门选手,最近中国科研团队取得了重大突破。他们找到了延长太阳能电池寿命的关键方法,这可是个大好消息。相比传统的晶硅电池,钙钛矿太阳能电池优势明显,转化效率高、成本低,还轻便灵活,非常适合大规模应用。不过,之前一直有个难题,就是它的稳定性不够好,这严重限制了它的发展。现在,这个瓶颈有望被突破了。


3月7日,华东理工大学的科研团队在《科学》杂志上发表了他们的最新研究成果。他们发现了一种新型光伏不稳定性的关键机制,叫光机械诱导分解效应。针对这个机制,他们提出了一个新方法,用石墨烯和聚合物来增强钙钛矿材料的机械性能。结果,他们制备的太阳能电池器件在标准太阳光照和高温下,工作寿命创下了3670小时的新纪录,这可是一个巨大的进步。


为了提升钙钛矿的稳定性,科研人员找到了一个“外援”,那就是石墨烯。石墨烯有多厉害呢?它的模量超高,是钙钛矿材料的50到100倍,而且它均匀致密,耐机械疲劳,化学稳定性也很好。科研人员用石墨烯加上特殊的透明塑料,制成了一种超薄的保护层,厚度只有头发丝的万分之一。经过多次尝试,他们成功地将石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面,形成了一个新型的钙钛矿太阳能电池器件。


实验证明,这种双层结构的“防护服”效果非常显著。它能让材料的抗压能力翻倍,把膨胀幅度从0.31%降到0.08%,就像给易碎品加了一个抗震包装。经过严格测试,装上这种保护层的太阳能电池在模拟日常使用的强光高温环境下,持续工作3670小时后,还能保持97%的发电效率。这是目前同类电池中最长的稳定工作时间,这意味着钙钛矿太阳能电池的实际应用真的有可能实现了。


在资本市场上,钙钛矿电池概念股的表现也很引人关注。据甬兴证券预测,2025年钙钛矿头部企业的GW线产线贯通后,钙钛矿电池技术将为大规模商业化应用打下坚实基础。到2030年,中国钙钛矿光伏组件的渗透率有望达到30%。目前,A股市场上涉及钙钛矿电池业务的上市公司有20多家,像奥来德、京山轻机、捷佳伟创等公司都在积极推进相关业务。不过,从二级市场表现来看,虽然今年整体走势稍强于大盘,但不少概念股的回撤幅度还是挺大的。


钙钛矿技术在科研和市场上都取得了重要进展。科研团队找到了提升稳定性的新方法,让太阳能电池的寿命大幅延长。在资本市场上,钙钛矿电池概念股虽然有波动,但整体前景依然被看好。随着技术的不断成熟,钙钛矿电池有望在更多领域实现广泛应用,为未来的能源发展带来新的机遇。
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